ВЕТРЯНАЯ ГИРЛЯНДНО-ГОРИЗОНТАЛЬНАЯ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЯ С УНИВЕРСАЛЬНЫМИ ТУРБИНАМИ Российский патент 2004 года по МПК F03D3/00 

Изобретение относится к области ветроэнергетики, а именно к ветроэлектростанциям.

Известна ветряная гирляндно-горизонтальная электростанция, содержащая ветродвижители, смонтированные на опорных столбах, объединенных в несколько прямолинейно-горизонтальных гирлянд, вращающих каждая только свой электрогенератор (см., например, RU, 2182257 С2, кл. F 03 D 3/00, 10.05.2002).

К недостаткам электростанции относятся низкий кпд (коэффициент полезного действия) и мощность, а также громоздкость конструкции.

Технический результат, заключающийся в повышении коэффициента полезной мощности (кпд) и мощности, уменьшении затрат на строительство и эксплуатацию, а также уменьшении общей площади территории электростанции, обеспечивается за счет того, что в ветряной гирляндно-горизонтальной электростанции, содержащей ветродвижители, смонтированные на опорных столбах, объединенных в несколько прямолинейно-горизонтальных гирлянд, вращающих каждая только свой электрогенератор, согласно изобретению на валу каждого ветродвижителя смонтировано несколько универсальных турбин, состоящих каждая из двух трехлопастных пропеллеров, кромки лопастей которых выполнены гибкими, при этом каждый пропеллер вырезан из заготовки круглой формы из тонкого упругого кордового полотна так, что три прямых разреза от кромки круга к его центру на длину 2/3 его радиуса выполнены под углом 120° друг к другу, причем непрорезанная часть круга является ступицей пропеллера, а три уголковые кромки лопастей из образовавшихся шести от этих разрезов отогнуты к центру ступицы, чередуясь через одну, образуют три полуцилиндрические, насаженные на вал лопасти пропеллера, причем в центре ступицы выполнено отверстие для насадки лопастей пропеллера на вал и по одному отверстию выполнено на трех уголковых кромках лопастей, все кромки отверстий с обеих сторон усилены кордовыми шайбами, а второй пропеллер установлен своей тыльной стороной к тыльной стороне первого пропеллера, его угловые кромки загнуты в другую сторону, при этом лопасти первого пропеллера симметричны лопастям второго относительно разделяющей пропеллеры плоскости, при монтаже пропеллеров устанавливают три ограничительные втулки длиной 1/3 радиуса круглой заготовки: одна втулка между тыльными сторонами пропеллеров и по одной втулке между уголковыми кромками лопастей каждого пропеллера и их ступицами, оба пропеллера турбины закреплены между собой двумя шпильками, а два угольника с наружных торцевых сторон турбины скрепляют болтами оба ее пропеллера с валом ветродвижителя.

На фиг. 1 изображен ветродвижитель с универсальными турбинами; на фиг. 2 - шестилопастная турбина (общий вид); на фиг. 3 изображено крепление деталей двух пропеллеров турбины на валу ветродвижителя.

Для строительства ветряной гирляндно-горизонтальной электростанции требуется большое число ветродвижителей, объединенных в прямолинейно-горизонтальные гирлянды (не показаны), смонтированных на опорных столбах 1. Каждая гирлянда вращает только свой мощный электрогенератор (не показан). На каждом валу 2 ветродвижителя смонтировано несколько универсальных турбин с лопастями 3 (пропеллерами), вращающихся при любом направлении ветра и не меняющих своего направления вращения. Концы валов 2 крепятся между собой зажимами 4. Кромки лопастей 3 турбин при сильных порывах ветра отгибаются в сторону ветра, сбрасывая тем самым повышенное давление воздуха с лопастей 3 и защищая этим ветродвижители от поломок.

Каждая турбина изготовлена из двух трехлопастных пропеллеров 3, смонтированных на валу 2. Каждый пропеллер 3 вырезан из заготовки круглой формы из тонкого упругого кордового или подобного ему по свойствам полотна, и на нем выполнены три прямолинейных разреза (не показаны) длиною 2/3 его радиуса и под углом 120° друг к другу от кромки этого круга к его центру. Та часть круга, которая не прорезана около его центра, выполняет роль ступицы (не показана) этого пропеллера 3, а три уголковые кромки из образовавшихся шести от этих трех разрезов, отогнутых в одну сторону ступицы, чередуясь через одну, образуют три полуцилиндрические лопасти 3 пропеллера, и в таком виде пропеллер насаживается на вал 2, для чего предусмотрены отверстия (не показаны) диаметром, равным диаметру вала ветродвижителя 2. Одно отверстие в центре ступицы и по одному отверстию на трех уголковых кромках лопастей 3.

Аналогично изготовлен (только с загибом уголковых кромок по другую сторону разрезов) и насажен на вал ветродвижителя 2 второй пропеллер тыльной его стороной к тыльной стороне первого пропеллера, но так, чтобы лопасти 3 первого пропеллера были симметричны лопастям 3 второго относительно плоскости, разделяющей эти два пропеллера, а также при монтаже пропеллеров надо на вал 2 поставить три ограничительные втулки 5, каждая длиною примерно 1/3 радиуса заготовки - круга, одну втулку 5 между тыльными сторонами этих двух пропеллеров и по одной втулке 5 между уголковыми кромками лопастей 3 каждого пропеллера и ступицами этих пропеллеров.

Оба пропеллера скреплены между собой двумя шпильками 6, а по два угольника (не показаны) с наружных торцевых сторон этой универсальной турбины скрепляют оба ее пропеллера с валом 2 ветродвижителя при помощи болтов 7.

Кромки у всех отверстий усиливают как в ступице, так и на уголковых кромках пропеллеров посредством кордовых шайб (не показаны) с диаметром, немного меньшим диаметра ступицы, приклеивая эти шайбы водостойким клеем "Спрут" или ему подобным.

Концы двух валов ветродвижителя 2 соединяются между собою кордовым шлангом 8 с помощью зажимов 9.

Ветряная гирляндно-горизонтальная электростанция работает следующим образом.

На каждом валу 2 ветродвижителя смонтировано несколько универсальных турбин с лопастями 3, выполненных в виде цилиндрических пропеллеров и объединенных в прямолинейно-горизонтальные гирлянды, смонтированные на опорных столбах 1. Под действием ветра лопасти 3 пропеллеров, вращаясь, приводят в движение опорные столбы 1, в свою очередь передающие вращение мощному электрогенератору (не показан), с помощью которого энергия вращения преобразуется в другие виды энергии (например, электрическую).

Изобретение относится к области ветроэнергетики, а именно к ветроэлектростанциям. Технический результат заключается в повышении кпд (коэффициента полезного действия) и мощности, уменьшении затрат на строительство и эксплуатацию, а также уменьшении общей площади территории электростанции. Ветряная гирляндно-горизонтальная электростанция содержит ветродвижители, смонтированные на опорных столбах, объединенных в несколько прямолинейно-горизонтальных гирлянд, вращающих каждая только свой электрогенератор. На валу каждого ветродвижителя смонтированы турбины, состоящие из двух трехлопастных пропеллеров. Кромки лопастей выполнены гибкими, а пропеллер вырезан из заготовки круглой формы из тонкого упругого полотна. Непрорезанная часть является ступицей пропеллера. Три уголковые кромки образуют три полуцилиндрические лопасти пропеллера. В центре ступицы выполнено отверстие для насадки лопастей на вал. Второй пропеллер установлен к тыльной стороне первого. При монтаже пропеллеров устанавливают ограничительные втулки, а пропеллеры турбины закреплены шпильками. Два угольника с наружных торцевых сторон турбины крепят болтами оба ее пропеллера с валом ветродвижителя. 3 ил.

Ветряная гирляндно-горизонтальная электростанция, содержащая ветродвижители, смонтированные на опорных столбах, объединенных в несколько прямолинейно-горизонтальных гирлянд, вращающих каждая только свой электрогенератор, отличающаяся тем, что на валу каждого ветродвижителя смонтировано несколько универсальных турбин, состоящих каждая из двух трехлопастных пропеллеров, кромки лопастей которых выполнены гибкими, при этом каждый пропеллер вырезан из заготовки круглой формы из тонкого упругого кордового полотна так, что три прямых разреза от кромки круга к его центру на длину 2/3 его радиуса выполнены под углом 120° друг к другу, причем непрорезанная часть круга является ступицей пропеллера, а три уголковые кромки лопастей из образовавшихся шести от этих разрезов отогнуты к центру ступицы, чередуясь через одну, образуют три полуцилиндрические насаженные на вал лопасти пропеллера, причем в центре ступицы выполнено отверстие для насадки лопастей пропеллера на вал и по одному отверстию выполнено на трех уголковых кромках лопастей, все кромки отверстий с обеих сторон усилены кордовыми шайбами, а второй пропеллер установлен своей тыльной стороной к тыльной стороне первого пропеллера, его угловые кромки загнуты в другую сторону, при этом лопасти первого пропеллера симметричны с лопастями второго относительно разделяющей пропеллеры плоскости, при монтаже пропеллеров устанавливают три ограничительные втулки длиной 1/3 радиуса круглой заготовки: одна втулка между тыльными сторонами пропеллеров и по одной втулке между уголковыми кромками лопастей каждого пропеллера и их ступицами, оба пропеллера турбины скреплены между собой двумя шпильками, а два угольника с наружных торцевых сторон турбины скрепляют болтами оба ее пропеллера с валом ветродвижителя.